[发明专利]一种耐磨导轮及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种导轮及其生产方法，尤其涉及一种线切割设备收放线的耐磨线导轮的生产方法。

背景技术

太阳能行业广泛使用的切割设备中，导轮是运丝系统中非常重要的组件，也是控制切割厚度的关键部件。其不仅对切割厚度有着直接的影响，而且也影响硅片出片率，其品质的好坏将直接决定线切割加工产品质量的优劣。

而同时线导轮也是线切割机床上重要的易损零件，一旦磨损，既影响产品质量，由于需要频繁的更换，也影响生产进度。

传统的导轮一般采用钢等金属材料制成，但是金属导轮与切割载体钢线之间磨损较大，从而使钢线变细，而钢线变细势必导致切割厚度增加；同时还导致导轮的使用寿命过短。

为了克服金属材料的缺陷，人们选择了工程塑料作为制作导轮的材料，但是由于导轮高速旋转和导轮与钢线之间的摩擦，会产生大量的热量导致导轮温度过高，从而使得塑料导轮很容易发生变形。

陶瓷材料耐磨性和稳定性优异，但是脆性大，而且无法回收利用，也限制了它的使用。

因此寻找新的导轮的制造方法和制作材料是具有十分重要的现实意义的。

发明内容

本发明提供了一种聚氨酯导轮，采用聚氨酯弹性体材料制作而成，既具有工程塑料的高强度的特点，又有着高耐磨等橡胶特性；同时还具备线性高分子材料的热塑性，因此能够替代传统导轮应用于晶片切割设备等，而且易于加工，可以回收再利用。

本发明所述耐磨导轮为由聚氨酯弹性体注塑而成的圆盘形；其中心为贯穿导轮上下表面的圆形扩孔，用来将导轮安装在轴上；并且所述扩孔与导轮外边缘之间设有标记孔用来与定位销进行定位；所述导轮周边带有环绕导轮的沟槽。

其中，所述聚氨酯弹性体是由MDI、丁二醇以及具有二官能度的聚醚砜树脂混合反应得到的嵌段聚合物。

其中，所述导轮聚氨酯弹性体的异氰酸酯指数R(R＝NCO/OH)为0.97～1.03，密度为1.0～1.5g/cm³。

所述耐磨导轮的生产方法如下：

将具有二官能度的聚醚砜树脂(PES)、MDI和丁二醇(BDO)配成原液并混合均匀，输送到挤出机，由挤出机挤出注入到模具中，保温保压一段时间后成型。

其中，MDI为二苯基甲烷二异氰酸酯或其同系物，MDI和BDO在导轮的生产和成型过程中混合反应生成具有嵌段结构的聚氨酯弹性体大分子。

所述PES、MDI和BDO的摩尔配比优选为1∶3∶2。

所述PES相对分子量优选为2000～3000。

所述挤出机内的温度的分布一般是从料斗(后端)至喷嘴(前端)逐渐升高，以使滑轮模塑温度平稳地上升达到均匀塑化的目的。其中，温度范围优选为177逐渐升高至232℃。

所述模具内温度一般在90～120℃。

其中，注塑过程中，挤出机螺杆后退时顶部熔料所受压力即塑化压力(又称背压)通常在0.3～1.4MPa，注射压力可选择20～110MPa，保压压力可以选择为注射压力的一半。

所述挤出机可以选择双螺杆挤出机，并且螺杆转速在20～80r/min为宜。

聚氨酯弹性体的综合物理性能卓越，拥有杰出的抗撕裂和耐磨耐切割性能，同时热塑性高分子材料PES具有出色的耐热性和高强度，二者的结合使得本发明导轮既具有了交联聚氨酯高耐磨和高强度的特性，同时又具备线性高分子材料的热塑性，所生产的导轮性能测试结果符合ISO2768和GB/T1804-2000标准。

因此，本发明耐磨导轮耐磨性能好，使用寿命长，在切割设备上运用，降低了能耗，并降低了机械产品的资金费用，可以在多方面取代金属、橡胶和塑料导轮。

而且本发明耐磨导轮为热塑性材料制成，可以回收再利用，减少了资源的浪费，也符合节约社会的发展趋势。

附图说明

图1为本发明耐磨导轮的平面结构示意图；

图2为本发明耐磨导轮的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明耐磨导轮及其生产方法进行具体的描述，但下面的叙述只是本发明的一种举例，并不限制本发明的内容。

如图1和图2所示，本发明耐磨导轮形状为圆盘形，周边为一条环绕导轮的沟槽3，所示导轮中心有一个圆形扩孔1贯穿上下表面，扩孔1与周边之间还设有一个标记孔2。

使用时，扩孔1用来将导轮安装在轴上，标记孔2用来和轴后面平面上的定位销进行定位。